(57)【要約】【課題】カメラ等に搭載可能であって、フィルタとシャッタとをユニット化することでコンパクト化された静電シャッタ装置及び撮像モジュールを提供することである。【解決手段】固定子２９の表面には、複数の駆動電極２８を有すると共に開口部２６が形成されている。そして、この固定子２９上の駆動電極２８の電荷により駆動力を受けて、遮光性を有するシャッタ幕２５が、上記固定子２９に対し相対移動可能とされる。このシャッタ幕２５は、上記駆動電極２８に電圧が印加されることによって、所定方向に移動される。また、上記固定子２９の開口部２６には、光学フィルタ２７が装着されている。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に複数の駆動用電極を有すると共に開口を有する固定部材と、
上記駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記固定部材に対し相対移動可能な遮光性を有する移動部材と、
上記移動部材を移動させるために上記駆動用電極に電圧を印加する駆動制御手段と、
によって構成される静電シャッタ装置に於いて、
上記開口部にフィルタ部材が配置されていることを特徴とする静電シャッタ装置。
【請求項２】
上記固定部材は硬質基板であることを特徴とする請求項１に記載の静電シャッタ装置。
【請求項３】
上記フィルタ部材はローパスフィルタであることを特徴とする請求項１に記載の静電シャッタ装置。
【請求項４】
上記フィルタ部材は赤外カットフィルタであることを特徴とする請求項１に記載の静電シャッタ装置。
【請求項５】
上記フィルタ部材はローパスフィルタと赤外カットフィルタを重ね合わせたものであることを特徴とする請求項１に記載の静電シャッタ装置。
【請求項６】
表面に第１の駆動用電極を有すると共に第１の開口を有する第１の固定部材と、
上記第１の駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記第１の固定部材に対し相対移動可能な遮光性を有する第１の移動部材と、
上記第１の固定部材の、上記第１の移動部材と対向する面の裏面に配置され、表面に複数の第２の駆動用電極を有すると共に第２の開口を有する第２の固定部材と、
上記第１の固定部材と上記第２の固定部材とで挟まれるように配置され、上記第２の駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記第２の固定部材に対し相対移動可能な遮光性を有する第２の移動部材と、
上記第１、第２の移動部材を移動させるために上記第１、第２の駆動電極に電圧を印加する駆動制御手段と、
によって構成される静電シャッタ装置に於いて、
上記第１及び第２の固定部材に設けられた開口部のそれぞれにフィルタ部材が配置されていることを特徴とする静電シャッタ装置。
【請求項７】
上記第１、第２の固定部材は硬質基板であることを特徴とする請求項６に記載の静電シャッタ装置。
【請求項８】
上記第１及び第２の固定部材に設けられた開口部に配置されたフィルタ部材のうち、何れかがローパスフィルタであることを特徴とする請求項６に記載の静電シャッタ装置。
【請求項９】
上記第１及び第２の固定部材に設けられた開口部に配置されたフィルタ部材のうち、何れが赤外カットフィルタであることを特徴とする請求項６に記載の静電シャッタ装置。
【請求項１０】
表面に複数の駆動用電極を有すると共に開口を有する固定部材と、
上記駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記固定部材に対し相対移動可能な遮光性を有する移動部材と、
上記移動部材を移動させるために上記駆動用電極に電圧を印加する駆動制御手段と、
上記固定部材の、上記移動部材と対向する面の裏面側に配置された撮像素子と、
によって構成され撮像モジュールに於いて、
上記開口部にフィルタ部材が配置されていることを特徴とする撮像モジュール。
【請求項１１】
上記固定部材は硬質基板であることを特徴とする請求項１０に記載の撮像モジュール。
【請求項１２】
上記フィルタ部材はローパスフィルタであることを特徴とする請求項１０に記載の撮像モジュール。
【請求項１３】
上記フィルタ部材は赤外カットフィルタであることを特徴とする請求項１０に記載の撮像モジュール。
【請求項１４】
上記フィルタ部材はローパスフィルタと赤外カットフィルタを重ね合わせたものであることを特徴とする請求項１０に記載の撮像モジュール。
【請求項１５】
表面に第１の駆動用電極を有すると共に第１の開口を有する第１の固定部材と、
上記第１の駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記第１の固定部材に対し相対移動可能な遮光性を有する第１の移動部材と、
上記第１の固定部材の、上記第１の移動部材と対向する面の裏面に配置され、表面に複数の第２の駆動用電極を有すると共に第２の開口を有する第２の固定部材と、
上記第１の固定部材と上記第２の固定部材とで挟まれるように配置され、上記第２の駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記第２の固定部材に対し相対移動可能な遮光性を有する第２の移動部材と、
上記第１、第２の移動部材を移動させるために上記第１、第２の駆動電極に電圧を印加する駆動制御手段と、
上記第２の固定部材の、上記第２の移動部材と対向する面の裏面側に配置された撮像素子と、
によって構成される撮像モジュールに於いて、
上記第１及び第２の固定部材に設けられた開口部のそれぞれにフィルタ部材が配置されていることを特徴とする撮像モジュール。
【請求項１６】
上記第１、第２の固定部材は硬質基板であることを特徴とする請求項１５に記載の撮像モジュール。
【請求項１７】
上記第１及び第２の固定部材に設けられた開口部に配置されたフィルタ部材のうち、何れかがローパスフィルタであることを特徴とする請求項１５に記載の撮像モジュール。
【請求項１８】
上記第１及び第２の固定部材に設けられた開口部に配置されたフィルタ部材のうち、何れが赤外カットフィルタであることを特徴とする請求項１５に記載の撮像モジュール。
【請求項１９】
被写体からの光束が通過する光束通過領域を遮蔽する位置に移動可能な移動部材と、
上記光束通過領域を有し、上記移動部材を静電駆動するための複数の駆動電極が設けられた固定部材と、
上記固定部材の上記駆動電極に電圧を印加して、上記移動部材を上記固定部材に対して相対移動させる駆動制御手段と、
上記固定部材の上記光束通過領域に装着され、上記被写体からの光束の光学特性を変化させる光学素子と、
を具備することを特徴とする静電シャッタ装置。
【請求項２０】
上記固定部材は硬質基板であることを特徴とする請求項１９に記載の静電シャッタ装置。
【請求項２１】
上記光学素子はフィルタ部材であることを特徴とする請求項１９に記載の静電シャッタ装置。
【請求項２２】
上記フィルタ部材はローパスフィルタであることを特徴とする請求項２１に記載の静電シャッタ装置。
【請求項２３】
上記フィルタ部材は赤外カットフィルタであることを特徴とする請求項２１に記載の静電シャッタ装置。
【請求項２４】
上記フィルタ部材はローパスフィルタと赤外カットフィルタを重ね合わせたものであることを特徴とする請求項２１に記載の静電シャッタ装置。
【請求項２５】
被写体からの光束が通過する光束通過領域を遮蔽する位置に移動可能な第１の移動部材と、
上記光束通過領域に対応した第１の開口部を有し、上記第１の移動部材を静電駆動するための複数の駆動電極が設けられた第１の固定部材と、
上記第１の固定部材の、上記第１の移動部材と対向する面の裏面に配置され、上記光束通過領域を遮蔽する位置に移動可能な第２の移動部材と、
上記光束通過領域に対応した第２の開口部を有し、上記第２の移動部材を静電駆動するための複数の駆動電極が設けられた第２の固定部材と、
上記第１及び第２の固定部材の上記駆動電極に電圧を印加して、上記第１及び第２の移動部材を上記第１及び第２の固定部材に対して相対移動させる駆動制御手段と、
上記第１及び第２の固定部材の上記第１及び第２の開口部にそれぞれ装着され、上記被写体からの光束の光学特性を変化させる第１及び第２の光学素子と、
を具備することを特徴とする静電シャッタ装置。
【請求項２６】
上記第１及び第２の固定部材は硬質基板であることを特徴とする請求項２５に記載の静電シャッタ装置。
【請求項２７】
上記第１及び第２の光学素子はフィルタ部材であることを特徴とする請求項２５に記載の静電シャッタ装置。
【請求項２８】
上記フィルタ部材はローパスフィルタであることを特徴とする請求項２７に記載の静電シャッタ装置。
【請求項２９】
上記フィルタ部材は赤外カットフィルタであることを特徴とする請求項２７に記載の静電シャッタ装置。
【請求項３０】
上記フィルタ部材はローパスフィルタと赤外カットフィルタを重ね合わせたものであることを特徴とする請求項２７に記載の静電シャッタ装置。
【請求項３１】
上記第１及び第２の光学素子の一方はローパスフィルタであり、他方は赤外カットフィルタであることを特徴とする請求項２５に記載の静電シャッタ装置。
【請求項３２】
被写体からの光束が通過する光束通過領域を遮蔽する位置に移動可能な移動部材と、
上記光束通過領域を有し、上記移動部材を静電駆動するための複数の駆動電極が設けられた固定部材と、
上記固定部材の上記駆動電極に電圧を印加して、上記移動部材を上記固定部材に対して相対移動させる駆動制御手段と、
上記固定部材の上記光束通過領域に装着され、上記被写体からの光束の光学特性を変化させる光学素子と、
上記光学素子を介して入射される上記被写体からの光束を撮像するための撮像素子と、
を具備することを特徴とする撮像モジュール。
【請求項３３】
上記固定部材は硬質基板であることを特徴とする請求項３２に記載の撮像モジュール。
【請求項３４】
上記光学素子はフィルタ部材であることを特徴とする請求項３２に記載の撮像モジュール。
【請求項３５】
上記フィルタ部材はローパスフィルタであることを特徴とする請求項３４に記載の撮像モジュール。
【請求項３６】
上記フィルタ部材は赤外カットフィルタであることを特徴とする請求項３４に記載の撮像モジュール。
【請求項３７】
上記フィルタ部材はローパスフィルタと赤外カットフィルタを重ね合わせたものであることを特徴とする請求項３４に記載の撮像モジュール。
【請求項３８】
被写体からの光束が通過する光束通過領域を遮蔽する位置に移動可能な第１の移動部材と、
上記光束通過領域に対応した第１の開口部を有し、上記第１の移動部材を静電駆動するための複数の駆動電極が設けられた第１の固定部材と、
上記第１の固定部材の、上記第１の移動部材と対向する面の裏面に配置され、上記光束通過領域を遮蔽する位置に移動可能な第２の移動部材と、
上記光束通過領域に対応した第２の開口部を有し、上記第２の移動部材を静電駆動するための複数の駆動電極が設けられた第２の固定部材と、
上記第１及び第２の固定部材の上記駆動電極に電圧を印加して、上記第１及び第２の移動部材を上記第１及び第２の固定部材に対して相対移動させる駆動制御手段と、
上記第１及び第２の固定部材の上記第１及び第２の開口部にそれぞれ装着され、上記被写体からの光束の光学特性を変化させる第１及び第２の光学素子と、
上記第２の固定部材の、上記第２の移動部材と対向する面の裏面側に配置されて、上記第１及び第２の光学素子を介して入射される上記被写体からの光束を撮像するための撮像素子と、
を具備することを特徴とする撮像モジュール。
【請求項３９】
上記第１及び第２の固定部材は硬質基板であることを特徴とする請求項３８に記載の撮像モジュール。
【請求項４０】
上記第１及び第２の光学素子はフィルタ部材であることを特徴とする請求項３８に記載の撮像モジュール。
【請求項４１】
上記フィルタ部材はローパスフィルタであることを特徴とする請求項４０に記載の静電シャッタ装置。
【請求項４２】
上記フィルタ部材は赤外カットフィルタであることを特徴とする請求項４０に記載の撮像モジュール。
【請求項４３】
上記フィルタ部材はローパスフィルタと赤外カットフィルタを重ね合わせたものであることを特徴とする請求項４０に記載の撮像モジュール。
【請求項４４】
上記第１及び第２の光学素子の一方はローパスフィルタであり、他方は赤外カットフィルタであることを特徴とする請求項３８に記載の撮像モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ及び該デジタルカメラ等に利用可能な静電シャッタ装置及び該静電シャッタ装置を用いた撮像モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、一眼レフレックスタイプのカメラ（以下、単に一眼レフカメラと略記する）の場合、フィルムまたは撮像素子の前面にフォーカルプレーンシャッタが配置されて、露光量の調整が行われるように構成されている。そして、カメラのシャッタ機構に用いられる駆動方式としては、電磁式シャッタが一般的であるが、近年、小型化が容易で駆動時の消費電力が小さい静電式シャッタが注目されている。
【０００３】
その例として、開口を有してガラスエポキシで構成された基板の表面に電極を形成して、それに対向して第１の遮光膜を配置し、裏面にも電極を形成して、それに対向して第２の遮光膜を配置した、絞り機能付のレンズシャッタが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
そして、これらの２つの遮光膜を先幕、後幕として用いることで、フォーカルプレーンシャッタにも適用可能としている。
【特許文献１】特開平８−２２０５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した特許文献１に記載の技術に於いても、画質の劣化を抑えるには、上述したシャッタの他に、ローパスフィルタ、赤外カットフィルタが必要である。そして、これらのフィルタを別途配置する必要があるが、そのために装置としての小型化には向かないものであった。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１には、シャッタと上述した２つのフィルタを実際のカメラに搭載するための技術についての具体的な開示がなされていない。加えて、ユニットのコンパクト化を図るための技術についても記載されていないものであった。
【０００７】
したがって本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、カメラ等に搭載可能であって、フィルタとシャッタとがコンパクト化された静電シャッタ装置及び撮像モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、請求項１に記載の発明は、表面に複数の駆動用電極を有すると共に開口を有する固定部材と、上記駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記固定部材に対し相対移動可能な遮光性を有する移動部材と、上記移動部材を移動させるために上記駆動用電極に電圧を印加する駆動制御手段と、によって構成される静電シャッタ装置に於いて、上記開口部にフィルタ部材が配置されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に於いて、上記固定部材は硬質基板であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明に於いて、上記フィルタ部材はローパスフィルタであることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明に於いて、上記フィルタ部材は赤外カットフィルタであることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明に於いて、上記フィルタ部材はローパスフィルタと赤外カットフィルタを重ね合わせたものであることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、表面に第１の駆動用電極を有すると共に第１の開口を有する第１の固定部材と、上記第１の駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記第１の固定部材に対し相対移動可能な遮光性を有する第１の移動部材と、上記第１の固定部材の、上記第１の移動部材と対向する面の裏面に配置され、表面に複数の第２の駆動用電極を有すると共に第２の開口を有する第２の固定部材と、上記第１の固定部材と上記第２の固定部材とで挟まれるように配置され、上記第２の駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記第２の固定部材に対し相対移動可能な遮光性を有する第２の移動部材と、上記第１、第２の移動部材を移動させるために上記第１、第２の駆動電極に電圧を印加する駆動制御手段と、によって構成される静電シャッタ装置に於いて、上記第１及び第２の固定部材に設けられた開口部のそれぞれにフィルタ部材が配置されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明に於いて、上記第１、第２の固定部材は硬質基板であることを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の発明に於いて、上記第１及び第２の固定部材に設けられた開口部に配置されたフィルタ部材のうち、何れかがローパスフィルタであることを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項６に記載の発明に於いて、上記第１及び第２の固定部材に設けられた開口部に配置されたフィルタ部材のうち、何れが赤外カットフィルタであることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、表面に複数の駆動用電極を有すると共に開口を有する固定部材と、上記駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記固定部材に対し相対移動可能な遮光性を有する移動部材と、上記移動部材を移動させるために上記駆動用電極に電圧を印加する駆動制御手段と、上記固定部材の、上記移動部材と対向する面の裏面側に配置された撮像素子と、によって構成され撮像モジュールに於いて、上記開口部にフィルタ部材が配置されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の発明に於いて、上記固定部材は硬質基板であることを特徴とする。
【００１９】
請求項１２に記載の発明は、請求項１０に記載の発明に於いて、上記フィルタ部材はローパスフィルタであることを特徴とする。
【００２０】
請求項１３に記載の発明は、請求項１０に記載の発明に於いて、上記フィルタ部材は赤外カットフィルタであることを特徴とする。
【００２１】
請求項１４に記載の発明は、請求項１０に記載の発明に於いて、上記フィルタ部材はローパスフィルタと赤外カットフィルタを重ね合わせたものであることを特徴とする。
【００２２】
請求項１５に記載の発明は、表面に第１の駆動用電極を有すると共に第１の開口を有する第１の固定部材と、上記第１の駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記第１の固定部材に対し相対移動可能な遮光性を有する第１の移動部材と、上記第１の固定部材の、上記第１の移動部材と対向する面の裏面に配置され、表面に複数の第２の駆動用電極を有すると共に第２の開口を有する第２の固定部材と、上記第１の固定部材と上記第２の固定部材とで挟まれるように配置され、上記第２の駆動用電極の電荷により駆動力を受けて、上記第２の固定部材に対し相対移動可能な遮光性を有する第２の移動部材と、上記第１、第２の移動部材を移動させるために上記第１、第２の駆動電極に電圧を印加する駆動制御手段と、上記第２の固定部材の、上記第２の移動部材と対向する面の裏面側に配置された撮像素子と、によって構成される撮像モジュールに於いて、上記第１及び第２の固定部材に設けられた開口部のそれぞれにフィルタ部材が配置されていることを特徴とする。
【００２３】
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の発明に於いて、上記第１、第２の固定部材は硬質基板であることを特徴とする。
【００２４】
請求項１７に記載の発明は、請求項１５に記載の発明に於いて、上記第１及び第２の固定部材に設けられた開口部に配置されたフィルタ部材のうち、何れかがローパスフィルタであることを特徴とする。
【００２５】
請求項１８に記載の発明は、請求項１５に記載の発明に於いて、上記第１及び第２の固定部材に設けられた開口部に配置されたフィルタ部材のうち、何れが赤外カットフィルタであることを特徴とする。
【００２６】
請求項１９に記載の発明は、被写体からの光束が通過する光束通過領域を遮蔽する位置に移動可能な移動部材と、上記光束通過領域を有し、上記移動部材を静電駆動するための複数の駆動電極が設けられた固定部材と、上記固定部材の上記駆動電極に電圧を印加して、上記移動部材を上記固定部材に対して相対移動させる駆動制御手段と、上記固定部材の上記光束通過領域に装着され、上記被写体からの光束の光学特性を変化させる光学素子と、を具備することを特徴とする。
【００２７】
請求項２０に記載の発明は、請求項１９に記載の発明に於いて、上記固定部材は硬質基板であることを特徴とする。
【００２８】
請求項２１に記載の発明は、請求項１９に記載の発明に於いて、上記光学素子はフィルタ部材であることを特徴とする。
【００２９】
請求項２２に記載の発明は、請求項２１に記載の発明に於いて、上記フィルタ部材はローパスフィルタであることを特徴とする。
【００３０】
請求項２３に記載の発明は、請求項２１に記載の発明に於いて、上記フィルタ部材は赤外カットフィルタであることを特徴とする。
【００３１】
請求項２４に記載の発明は、請求項２１に記載の発明に於いて、上記フィルタ部材はローパスフィルタと赤外カットフィルタを重ね合わせたものであることを特徴とする。
【００３２】
請求項２５に記載の発明は、被写体からの光束が通過する光束通過領域を遮蔽する位置に移動可能な第１の移動部材と、上記光束通過領域に対応した第１の開口部を有し、上記第１の移動部材を静電駆動するための複数の駆動電極が設けられた第１の固定部材と、上記第１の固定部材の、上記第１の移動部材と対向する面の裏面に配置され、上記光束通過領域を遮蔽する位置に移動可能な第２の移動部材と、上記光束通過領域に対応した第２の開口部を有し、上記第２の移動部材を静電駆動するための複数の駆動電極が設けられた第２の固定部材と、上記第１及び第２の固定部材の上記駆動電極に電圧を印加して、上記第１及び第２の移動部材を上記第１及び第２の固定部材に対して相対移動させる駆動制御手段と、上記第１及び第２の固定部材の上記第１及び第２の開口部にそれぞれ装着され、上記被写体からの光束の光学特性を変化させる第１及び第２の光学素子と、を具備することを特徴とする。
【００３３】
請求項２６に記載の発明は、請求項２５に記載の発明に於いて、上記第１及び第２の固定部材は硬質基板であることを特徴とする。
【００３４】
請求項２７に記載の発明は、請求項２５に記載の発明に於いて、上記第１及び第２の光学素子はフィルタ部材であることを特徴とする。
【００３５】
請求項２８に記載の発明は、請求項２７に記載の発明に於いて、上記フィルタ部材はローパスフィルタであることを特徴とする。
【００３６】
請求項２９に記載の発明は、請求項２７に記載の発明に於いて、上記フィルタ部材は赤外カットフィルタであることを特徴とする。
【００３７】
請求項３０に記載の発明は、請求項２７に記載の発明に於いて、上記フィルタ部材はローパスフィルタと赤外カットフィルタを重ね合わせたものであることを特徴とする。
【００３８】
請求項３１に記載の発明は、請求項２５に記載の発明に於いて、上記第１及び第２の光学素子の一方はローパスフィルタであり、他方は赤外カットフィルタであることを特徴とする。
【００３９】
請求項３２に記載の発明は、被写体からの光束が通過する光束通過領域を遮蔽する位置に移動可能な移動部材と、上記光束通過領域を有し、上記移動部材を静電駆動するための複数の駆動電極が設けられた固定部材と、上記固定部材の上記駆動電極に電圧を印加して、上記移動部材を上記固定部材に対して相対移動させる駆動制御手段と、上記固定部材の上記光束通過領域に装着され、上記被写体からの光束の光学特性を変化させる光学素子と、上記光学素子を介して入射される上記被写体からの光束を撮像するための撮像素子と、を具備することを特徴とする。
【００４０】
請求項３３に記載の発明は、請求項３２に記載の発明に於いて、上記固定部材は硬質基板であることを特徴とする。
【００４１】
請求項３４に記載の発明は、請求項３２に記載の発明に於いて、上記光学素子はフィルタ部材であることを特徴とする。
【００４２】
請求項３５に記載の発明は、請求項３４に記載の発明に於いて、上記フィルタ部材はローパスフィルタであることを特徴とする。
【００４３】
請求項３６に記載の発明は、請求項３４に記載の発明に於いて、上記フィルタ部材は赤外カットフィルタであることを特徴とする。
【００４４】
請求項３７に記載の発明は、請求項３４に記載の発明に於いて、上記フィルタ部材はローパスフィルタと赤外カットフィルタを重ね合わせたものであることを特徴とする。
【００４５】
請求項３８に記載の発明は、被写体からの光束が通過する光束通過領域を遮蔽する位置に移動可能な第１の移動部材と、上記光束通過領域に対応した第１の開口部を有し、上記第１の移動部材を静電駆動するための複数の駆動電極が設けられた第１の固定部材と、上記第１の固定部材の、上記第１の移動部材と対向する面の裏面に配置され、上記光束通過領域を遮蔽する位置に移動可能な第２の移動部材と、上記光束通過領域に対応した第２の開口部を有し、上記第２の移動部材を静電駆動するための複数の駆動電極が設けられた第２の固定部材と、上記第１及び第２の固定部材の上記駆動電極に電圧を印加して、上記第１及び第２の移動部材を上記第１及び第２の固定部材に対して相対移動させる駆動制御手段と、上記第１及び第２の固定部材の上記第１及び第２の開口部にそれぞれ装着され、上記被写体からの光束の光学特性を変化させる第１及び第２の光学素子と、上記第２の固定部材の、上記第２の移動部材と対向する面の裏面側に配置されて、上記第１及び第２の光学素子を介して入射される上記被写体からの光束を撮像するための撮像素子と、を具備することを特徴とする。
【００４６】
請求項３９に記載の発明は、請求項３８に記載の発明に於いて、上記第１及び第２の固定部材は硬質基板であることを特徴とする。
【００４７】
請求項４０に記載の発明は、請求項３８に記載の発明に於いて、上記第１及び第２の光学素子はフィルタ部材であることを特徴とする。
【００４８】
請求項４１に記載の発明は、請求項４０に記載の発明に於いて、上記フィルタ部材はローパスフィルタであることを特徴とする。
【００４９】
請求項４２に記載の発明は、請求項４０に記載の発明に於いて、上記フィルタ部材は赤外カットフィルタであることを特徴とする。
【００５０】
請求項４３に記載の発明は、請求項４０に記載の発明に於いて、上記フィルタ部材はローパスフィルタと赤外カットフィルタを重ね合わせたものであることを特徴とする。
【００５１】
請求項４４に記載の発明は、請求項３８に記載の発明に於いて、上記第１及び第２の光学素子の一方はローパスフィルタであり、他方は赤外カットフィルタであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００５２】
本発明によれば、カメラ等に搭載可能であって、フィルタとシャッタとをユニット化することでコンパクト化された静電シャッタ装置及び撮像モジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００５４】
はじめに、本発明に係る静電シャッタ装置の駆動原理について、図１及び図２を参照して説明する。
【００５５】
本シャッタ装置は、基本的に固定子１と移動子２とを備えており、移動子２は固定子１に対して図１（ａ）及び（ｂ）に於いて左右方向に移動自在に構成されている。そして、固定子１には、被写体からの光像を撮像素子（図示せず）に導くための開口部３が設けられている。更に、この固定子１には、上記移動子２の移動方向と直交する方向に、帯状の複数の延出された駆動電極４が所定の間隔で並設されている。
【００５６】
上記移動子２は、後述する永久分極された、延出された誘導体（以下、エレクトレットと称する）５の部位を複数備えている。
【００５７】
このような構成に於いて、駆動電極４に周波電圧を印加すると、駆動電極４と上述したエレクトレットとの間に吸引力若しくは反発力が発生し、結果的に移動子２が固定子１に対して相対移動する。したがって、移動子２が固定子１の開口部３を、開放若しくは遮蔽するように移動可能にしておけば、これによってシャッタ装置を構成することができる。
【００５８】
図１（ａ）はシャッタが開の状態を示し、図１（ｂ）はシャッタが閉の状態を示している。尚、固定子１に開口部３は必ずしも必要なものではなく、固定子１を透過部材として、図１（ａ）に示されるように、駆動電極４が設けられていない領域、すなわち、透過領域を形成しても良い。以下、被写体光束が通過するこのような領域を便宜的に開口部と称する。また、本構成に係るシャッタ装置を、エレクトレットシャッタと称するものとする。
【００５９】
図２は、こうしたエレクトレットシャッタの断面を模式的に示すと共に該エレクトレットシャッタの駆動回路を示した図である。
【００６０】
エレクトレットシャッタ７に於いて、固定子１に並設されたそれぞれの駆動電極４には、駆動回路１０からの電圧信号線が接続されている。これらの電圧信号線には、４相の電圧信号が印加されるようになっており、従って、駆動電極４には、４本毎に同一の電圧信号が印加される。図２では、駆動電極４にＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの符号を付してこの電圧信号を区別している。
【００６１】
移動子２には、固定子１との対向面に永久分極された誘導体（エレクトレット）５を複数備えている。
【００６２】
尚、この図は、あくまでも模式図であり、実際のエレクトレットシャッタに於ける電極やエレクトレット化部位の数や配置間隔は、シャッタの大きさ、開口部の面積、エレクトレット化部位の極性、その配置形態、シャッタ装置として要求される駆動分解能、シャッタ最高速度等の様々な要因によって適宜決定されるものである。また、このエレクトレットシャッタの場合、正負の極性を有するエレクトレット化部位が交互に配置されたタイプであるが、何れか一方の極性だけでも実現可能である。
【００６３】
図２の左側には、上述したエレクトレットシャッタ７の構成と共に、エレクトレットシャッタ７に印加する電圧信号を発生するための駆動回路（駆動制御手段）１０の構成が示されている。
【００６４】
パルス発生回路１２で生成した矩形波列（駆動パルス信号）は、位相器１３及び昇圧回路１４に供給される。昇圧回路１４では、入力された矩形波列が１００Ｖ程度まで昇圧されると共に、２つの極性を有する電圧信号に分岐されて、駆動電極４Ａ及び４Ｃに供給される。一方、位相器１３に入力された矩形波列は、９０°位相が遅れた波形となり、その後、昇圧回路１４に入力されて、上述と同様の２つの矩形波列となり、駆動電極４Ｂ及び４Ｄに供給される。
【００６５】
図３は、上記駆動回路１０によって作成されて、駆動電極４Ａ〜４Ｄに印加される電圧信号列の例を示したタイミングチャートである。このうち、図３（ａ）は駆動電極４Ａ、図３（ｂ）は駆動電極４Ｂ、図３（ｃ）は駆動電極４Ｃ、図３（ｄ）は駆動電極４Ｄのタイミングチャートである。
【００６６】
尚、駆動電極４Ａ〜４Ｄの電圧の状態は、時間ｔ１〜ｔ４の４つの状態が、時間経過に対応して繰り返して変化するものである。
【００６７】
図４（ａ）〜（ｄ）は、上述したエレクトレットシャッタ７の動作を説明する図である。尚、図４（ａ）〜（ｄ）に於いて、同図右側方向をエレクトレットの進行方向として、後方側（左側）に正極（プラス）のエレクトレット（エレクトレット化部位）５ａ、前方側（右側）に負極（マイナス）のエレクトレット（エレクトレット化部位）５ｂが配列されているものとする。
【００６８】
図４（ａ）は、図３に示される時間ｔ１に切り替わった直後のエレクトレットと駆動電極４の電圧の状態（極性）を示している。
【００６９】
この状態に於いて、正極のエレクトレット５ａは、駆動電極Ａ（正極）から反発力を受け、駆動電極Ｂ（負極）から吸引力を受ける。また、負極のエレクトレット５ｂは、駆動電極Ｃ（負極）から反発力を受け、駆動電極Ｄ（正極）から吸引力を受ける。このため、移動子２は、図４（ａ）の右方向に力を受けて、１つの駆動電極ピッチｄ分右方向に移動する。
【００７０】
図４（ｂ）は、時間ｔ２に切り替わった直後のエレクトレットと駆動電極の電圧の状態を示している。
【００７１】
この状態に於いて、エレクトレット５ａは、駆動電極Ｂ（正極）から反発力を受け、駆動電極Ｃ（負極）から吸引力を受ける。また、エレクトレット５ｂは、駆動電極Ｄ（負極）から反発力を受け、駆動電極Ａ（正極）から吸引力を受ける。このため、移動子２は、図４（ｂ）の右方向に力を受けて、１つの駆動電極ピッチｄ分移動する。
【００７２】
同様に、図４（ｃ）は、時間ｔ３に切り替わった直後のエレクトレットと駆動電極の電圧の状態を示している。
【００７３】
この状態に於いて、エレクトレット５ａは、駆動電極Ｃ（正極）から反発力を受け、駆動電極Ｄ（負極）から吸引力を受ける。また、エレクトレット５ｂは、更に別の駆動電極Ａ（負極）から反発力を受け、駆動電極Ｂ（正極）から吸引力を受ける。このため、移動子２は、図４（ｃ）の右方向に力を受けて、１つの駆動電極ピッチｄ分移動する。
【００７４】
更に、図４（ｄ）は、時間ｔ４に切り替わった直後のエレクトレットと駆動電極の電圧の状態を示している。
【００７５】
この状態に於いて、エレクトレット５ａは、駆動電極Ｄ（正極）から反発力を受け、駆動電極Ａ（負極）から吸引力を受ける。また、エレクトレット５ｂは、駆動電極Ｂ（負極）から反発力を受け、駆動電極Ｃ（正極）から吸引力を受ける。このため、移動子２は、図４（ｄ）の右方向に力を受けて、１つの駆動電極ピッチｄ分移動する。
【００７６】
上述したように、移動子２は１つの駆動電極ピッチｄ移動し、この動作が繰り返されることで、移動子２は図４（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）のように右方向（図示矢印Ｆ方向）に移動する。尚、移動子２を図の左方向に移動するためには、駆動電極４に印加する電圧の極性を逆に切り替えれば良い。
【００７７】
次に、本発明の実施形態について説明する。
【００７８】
（第１の実施形態）
図５及び図６は、本発明に係る第１の実施形態のエレクトレットシャッタユニットの基本構成を示したもので、図５は斜視図、図６は断面図である。
【００７９】
本エレクトレットシャッタユニット（静電シャッタ装置）１８は、固定部材としての固定子２９と、移動部材としてのシャッタ幕２５と、光学フィルタ２７とを有して構成される。上記固定子２９には、その所定箇所、例えば略中央部に、図示されない被写体からの光束通過領域である開口部２６が形成されている。そして、その開口部２６内には、光学素子としての光学フィルタ２７が埋め込まれるようにして装着されている。
【００８０】
上記固定子２９は、セラミック基板（アルミナ等）、ガラス基板（石英）、或いは通常のガラスエポキシの基板等の硬質基板により構成される。これは、固定子２９が例えばフレキシブル基板のような柔らかい基板であると、光学フィルタ２７を開口部２６に埋め込む際に、基板そのものがゆがんでしまい、シャッタ幕２５の走行に影響を及ぼすからである。また、上記光学フィルタ２７としては、例えば、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）や赤外（ＩＲ）カットフィルタ等により構成される。
【００８１】
上記固定子２９の、シャッタ幕２５と対向する面側には、複数の帯状に延出された電極部材である駆動電極２８が、開口部２６を除く部分に配設されている。そして、上記シャッタ幕２５の、固定子２９と対向する面側には、上述したエレクトレット５（エレクトレット化部位；図示せず）を備えている。
【００８２】
このような構成のシャッタユニット１８の動作は、図１乃至図４を参照して説明した駆動原理と同様である。すなわち、上記エレクトレット５に印加される電圧信号は、例えば、図２に示されるような駆動回路１０により出力される。そして、駆動電極２８に、図３（ａ）〜（ｄ）に示されるような電圧信号が印加されることによって、図４（ａ）〜（ｄ）に示される移動子２と同様にして、シャッタ幕２５が固定子２９上を移動する。被写体からの撮影光束は、光学フィルタ２７を通過するが、上記シャッタ幕２５の開閉時間に応じて、取り込まれる光量が制限される。
【００８３】
このように構成することによって、光学フィルタ機能付きシャッタとして、更なる小型化を図ることができる。
【００８４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００８５】
上述した第１の実施形態では、光学フィルタとして、ローパスフィルタ或いは赤外カットフィルタを開口部に装着していたが、この第２の実施形態ではローパスフィルタと赤外カットフィルタ等の複数の光学フィルタが貼り合わされたものを開口部２６に装着している点が異なっている。
【００８６】
図７は、本発明に係る第２の実施形態のエレクトレットシャッタユニットの基本構成を示した断面図である。尚、この第２の実施形態に於いて、光学フィルタ以外のシャッタユニットの主要構成部材については、図５及び図６に示される第１の実施形態のシャッタユニットの構成と同じであり、基本的な動作についても図１乃至図４を参照して説明した駆動原理同様である。したがって、これらの構成及び動作については、同一の部分には同一の参照番号を付して、その図示及び説明は省略する。
【００８７】
すなわち、図７に於いて、固定子２９の開口部２６には、赤外（ＩＲ）カットフィルタ２７ａとローパスフィルタ２７ｂとが重ね合わされて装着されている。上記赤外カットフィルタ２７ａとローパスフィルタ２７ｂとで、光学フィルタ２７を構成している。
【００８８】
このように構成することによって、複数のフィルタ機能を有するシャッタユニットとして使用することができる。また、本実施形態では、複数の光学フィルタを重ね合わせているが、これに限らず、複数の光学フィルタを別々に開口部に配設しても同様の効果を得ることができる。
【００８９】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。
【００９０】
図８は、本発明に係る第３の実施形態のエレクトレットシャッタユニットの基本構成を示した斜視図である。尚、この第３の実施形態に於いて、光学フィルタ以外のエレクトレットシャッタユニットの主要構成部材については、図５乃至図７に示される第１及び第２の実施形態のシャッタユニットの構成と同じであり、基本的な動作についても図１乃至図４を参照して説明した駆動原理同様である。したがって、これらの構成及び動作については、同一の部分には同一の参照番号を付して、その図示及び説明は省略する。
【００９１】
本シャッタユニット２１は、それぞれ独立して走行する先幕（シャッタ先幕）２５ａと、後幕（シャッタ後幕）２５ｂとを有するフォーカルプレーンシャッタである。この先幕２５ａ、後幕２５ｂは、上述したエレクトレット５（図示せず）を備えている。そして、それぞれのエレクトレット５の対向面側には、複数の帯状の延出された駆動電極（電極部位）２８ａ、２８ｂと、開口部２６ａ、２６ｂが設けられた固定子２９ａ、２９ｂが配設されている。
【００９２】
上記先幕２５ａ、後幕２５ｂは、それぞれ固定子２９ａ、２９ｂの長手方向に対して、移動自在に構成されている。そして、上記複数の電極２８ａ、２８ｂは、上記固定子２９ａ、２９ｂ上で、上記先幕２５ａ、後幕２５ｂの移動方向と直交する方向に所定の間隔で並設されている。ここで、駆動電極２８ａ、２８ｂ上には、図示されない絶縁膜が設けられている。この絶縁膜が施されることにより、隣接する駆動電極間の短絡を防止している。
【００９３】
また、先幕２５ａ、後幕２５ｂは、ポリイミドやテフロン（登録商標）が基材として用いられており、アルミニウム等の金属が蒸着されている。これにより、完全ではないものの、ある程度の遮光性を確保することができる。本実施形態に於いては、このような特性を半透光性と称するものとする。そして、これら先幕２５ａ、後幕２５ｂとして使用される基材（フィルム膜）の一方の面、この場合駆動電極２８ａ、２８ｂと対向する面側には、コロナ放電法により複数のエレクトレットが形成されている（これをエレクトレット化するという）。本実施形態に於いては、正負の極性を有するエレクトレット部位が交互に配置されている（例えば、図４のエレクトレット５ａ、５ｂ参照）。
【００９４】
一方、固定子２９ａ及び２９ｂに形成されている開口部２６ａ及び２６ｂには、それぞれ赤外カットフィルタ２７ａ及びローパスフィルタ２７ｂが装着される。この場合、開口部２６ａに赤外カットフィルタ２７ａ、開口部２６ｂにローパスフィルタ２７ｂが、それぞれ装着されているが、これに限られるものではない。
【００９５】
このように構成することによって、複数のフィルタ機能を有するフォーカルプレーンシャッタとして使用することができる。
【００９６】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
【００９７】
図９は、本発明に係る第４の実施形態の静電シャッタ装置を適用した撮像モジュールの構成を示す組立図であり、図１０は図９の構成の撮像モジュールが組み立てられた状態の構成を示した断面図である。尚、この第４の実施形態に於いて、エレクトレットシャッタユニットの主要構成部材については、図５乃至図８に示される第１乃至第３の実施形態のシャッタユニットの構成と同じであり、基本的な動作についても図１乃至図４を参照して説明した駆動原理同様である。したがって、これらの構成及び動作については、同一の部分には同一の参照番号を付して、その図示及び説明は省略する。
【００９８】
本撮像モジュール２０は、シャッタユニット２１と、撮像ユニット２２とで構成されている。上記シャッタユニット２１は、それぞれ独立して走行する先幕２５ａと、後幕２５ｂとを有するフォーカルプレーンシャッタである。この先幕２５ａ、後幕２５ｂは、上述したエレクトレット５（図示せず）を備えている。そして、それぞれのエレクトレット５の対向面側には、複数の帯状の延出された駆動電極２８ａ、２８ｂと、それぞれの開口部に赤外カットフィルタ２７ａ、ローパスフィルタ２７ｂが設けられた固定子２９ａ、２９ｂが配設されている。
【００９９】
また、上記シャッタユニット２１の被写体側（図９、図１０に於いて左側）には、上記赤外カットフィルタ２７ａ、ローパスフィルタ２７ｂと対応する位置に透光部３２ａが形成された保護部材３２が、スペーサ３３〜３６を介して、シャッタユニット２１の前面を覆うように固設されている。
【０１００】
一方、撮像ユニット２２は樹脂等により構成されるもので、収納容器３９内に撮像素子４０と信号線４１を収容して固定している。また、収納容器３９の被写体側には、上述したローパスフィルタ２７ｂが装着された固定子２９ｂが装着される。
【０１０１】
このように、エレクトレットシャッタを２組重ねてフォーカルプレーンシャッタとして構成することができる。そして、第１、第２の固定子２９ａ、２９ｂに形成された開口部のそれぞれに光学フィルタが装着されている。この撮像モジュールには、固定子２９ａ、２９ｂの２つの開口部を有しているので、光学フィルタとして、赤外カットフィルタ、ローパスフィルタがそれぞれの開口部に装着されている。しかしながら、これに限られることなく、例えば、２つのフィルタ入れ替えて装着しても良いし、また、２種類のフィルタを重ね合わせたものを、それぞれの開口部に装着するようにしても構わない。
【０１０２】
このように、赤外カットフィルタ、ローパスフィルタを固定子に装着するので、撮像モジュールをユニット化して小型化することができる。
【０１０３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態以外にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明に係る静電シャッタ装置の駆動原理について説明する図である。
【図２】エレクトレットシャッタの断面を模式的に示すと共に該エレクトレットシャッタの駆動回路を示した図である。
【図３】図２の駆動回路１０によって作成されて、駆動電極４Ａ〜４Ｄに印加される電圧信号列の例を示したもので、（ａ）は駆動電極４Ａ、（ｂ）は駆動電極４Ｂ、（ｃ）は駆動電極４Ｃ、（ｄ）は駆動電極４Ｄのタイミングチャートである。
【図４】図２に示されるエレクトレットシャッタ７の動作を説明する図である。
【図５】本発明に係る第１の実施形態のエレクトレットシャッタユニットの基本構成を示した斜視図である。
【図６】本発明に係る第１の実施形態のエレクトレットシャッタユニットの基本構成を示した断面図である。
【図７】本発明に係る第２の実施形態のエレクトレットシャッタユニットの基本構成を示した断面図である。
【図８】本発明に係る第３の実施形態のエレクトレットシャッタユニットの基本構成を示した斜視図である。
【図９】本発明に係る第４の実施形態の静電シャッタ装置を適用した撮像モジュールの構成を示す組立図である。
【図１０】図９の構成の撮像モジュールが組み立てられた状態の構成を示した断面図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１、２９、２９ａ、２９ｂ…固定子、２…移動子、３、２６…開口部、４、４Ａ〜４Ｄ、２８、２８ａ、２８ｂ…駆動電極、５、５ａ、５ｂ…永久分極された誘導体（エレクトレット）、７…エレクトレットシャッタ、１０…駆動回路、１２…パルス発生回路、１３…位相器、１４…昇圧回路、１８、２１…シャッタユニット、２０…撮像モジュール、２２…撮像ユニット、２５…シャッタ幕、２５ａ…先幕、２５ｂ…後幕、２７…光学フィルタ、２７ａ…赤外（ＩＲ）カットフィルタ、２７ｂ…ローパスフィルタ、３２…保護部材、３３〜３６…スペーサ、３９…収納容器、４０…撮像素子。
【図１】
2006017890.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006017890.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006017890.tif 000007
【図６】
2006017890.tif 000008
【図７】
2006017890.tif 000009
【図８】
2006017890.tif 000010
【図９】
2006017890.tif 000011
【図１０】
2006017890.tif 000012